Az elefántbőr ihlette új burkolat áram nélkül hűtheti az épületeket

Az elefántok Afrika legforróbb vidékein is képesek megbirkózni a szélsőséges hőséggel, pedig az emberrel ellentétben nem izzadnak. Hőszabályozásukban több alkalmazkodási mechanizmus is szerepet játszik, köztük különleges, mély barázdákkal és repedésekkel borított bőrük.

Amerikai kutatók most ezt a természetes megoldást ültették át az építészetbe. Az elefántbőr szerkezetét utánozva olyan cementalapú burkolólapokat fejlesztettek, amelyek képesek magukba szívni, eloszlatni és hosszú ideig megtartani a vizet. A lassú párolgás közben a felület hőt veszít, így az épület akár légkondicionáló vagy ventilátor nélkül is hűthető.

A laboratóriumi kísérletek során a technológia látványos eredményt hozott: a speciális burkolat alatt mintegy 32 Celsius-fokos hőmérsékletet mértek, miközben a hagyományos vakolat alatt akár 52 Celsius-fokig emelkedett a hőmérséklet.

Az elefántok nem tudnak izzadni

A nagy testméret komoly kihívást jelent az elefántok számára, amikor meg kell szabadulniuk a felesleges hőtől. Bőrük különleges szerkezete azonban segíti a hűtést.

Az elefántbőrt sűrű repedés- és barázdahálózat borítja. Amikor az állatok vizet permeteznek magukra vagy megfürdenek, ezek a mélyedések megtartják a nedvességet. A víz így nem folyik le azonnal a testükről, hanem fokozatosan párolog el.

A párolgáshoz energia szükséges, amelynek egy része hő formájában a környezetből származik. Ennek következtében a felület lehűl. Korábbi vizsgálatok szerint az elefántbőr barázdái lényegesen több vizet képesek megtartani, mint egy teljesen sima felület.

A University of Pennsylvania kutatóinak ötlete egyszerű kérdésből indult: ha ez a módszer egy elefántot képes hűteni, vajon egy épületen is működhet?

Repedések, amelyeket ezúttal szándékosan hoztak létre

Az építőiparban a repedések általában problémát jelentenek. A kutatók azonban éppen ezt a tulajdonságot fordították előnnyé.

A burkolólapok szárítása során a kutatók előre meghatározott helyeken feszültséget hoztak létre az anyagban. Ennek eredményeként nem véletlenszerű repedések keletkeztek, hanem szabályos, előre megtervezett hálózat.

A mikroszkopikus pórusok apró víztározóként működnek, míg a nagyobb repedések kapilláris csatornaként vezetik tovább a vizet a felületen.

Még a gravitációval szemben is képes mozgatni a vizet

A kutatók különböző repedésmintázatokat teszteltek, és azt találták, hogy a hatszögletű hálózat különösen hatékony.

A víz nem egyszerűen lefelé folyik rajta. A kapilláris hatás segítségével oldalirányban terjed szét, bizonyos körülmények között pedig ferde felületeken a gravitációval ellentétes irányba is képes elmozdulni.

Ez épületeknél különösen fontos, hiszen a homlokzatok függőleges vagy meredeken döntött felületek.

Ahelyett, hogy az esővíz vagy a rápermetezett víz azonnal lefolyna a falról, a burkolat szétteríti és megtartja azt. A nedves felület ezután hosszabb ideig párologtatja a vizet, és ezzel folyamatosan hűti az épületet.

A kutatók szerint megfelelő körülmények között a hűtőhatás akár 20 órán keresztül is fennmaradhat.